顆粒組成對(duì)雜填土與軟土互嵌沉降的影響試驗(yàn)研究

張福海 薛浩宇 陳宇 徐嘉成 劉崢嶸

DOI： 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.117

收稿日期：2022?07?20

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（51778211）

作者簡(jiǎn)介：張福海（1970- ），男，博士，教授，主要從事軟土地基處理和巖土工程測(cè)試研究，E-mail：fhzhang@hhu.edu.cn。

Received： 2022?07?20

Foundation item： National Natural Science Foundation of China （No. 51778211）

Author brief： ZHANG Fuhai （1970- ）， PhD， professor， main research interests： soft soil foundation treatment and geotechnical testing technology， E-mail： fhzhang@hhu.edu.cn.

摘要：在受到上覆荷載作用時(shí)，雜填土地基下敷淤泥軟土?xí)p易擠入雜填土顆粒之間的孔隙中，造成互嵌沉降，在傳統(tǒng)地基沉降計(jì)算中這部分沉降未被考慮。而雜填土級(jí)配不均，其孔隙率與粒徑組分密切相關(guān)。選取4種不同粒徑顆粒組，以不同粒徑的雜填土顆粒組成的二元混合物為研究對(duì)象，利用自制互嵌儀進(jìn)行互嵌試驗(yàn)，揭示二元混合顆粒中不同粒徑比、小顆粒含量下雜填土與軟土的總沉降與互嵌沉降發(fā)展規(guī)律。研究結(jié)果表明：二元混合顆粒組成中，當(dāng)小顆粒占主體時(shí)，互嵌沉降隨著小顆粒粒徑的增大而增大；當(dāng)大小顆粒含量相同時(shí)，隨著小顆粒粒徑的增大，互嵌沉降呈先減小后增大的趨勢(shì)；當(dāng)小顆粒含量較少時(shí)，互嵌沉降隨著小顆粒粒徑的增大而減小。而在雜填土大小顆粒含量變化過(guò)程中，小顆粒粒徑較小時(shí)，互嵌沉降隨著顆粒含量的增加而減??；小顆粒粒徑較大時(shí)，顆粒含量的增加對(duì)雜填土與軟土的互嵌沉降影響不大。

關(guān)鍵詞：雜填土；軟土；互嵌沉降；顆粒混合；地基沉降

中圖分類(lèi)號(hào)：TU447 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：2096-6717（2023）05-0010-08

Experimental study on settlement of intermixing between miscellaneous fill and soft soil influenced by particle composition

ZHANG Fuhai1，2， XUE Haoyu1， CHEN Yu1， XU Jiacheng1， LIU Zhengrong1

（1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering; Research Institute of Geotechnical Engineering， Hohai University， Nanjing 210098， P. R. China； 2. Engineering Research Center of Dredging Technology， Ministry of Education， Hohai University， Changzhou 213022， Jiangsu， P. R. China）

Abstract： The soft soil of silt underneath the miscellaneous fill can be easily squeezed into the pores between the particles of the miscellaneous fill under overlying loads， resulting in mutual embedding settlement， which is failed to be taken into account in traditional foundation settlement calculations. But miscellaneous fill has the property of uneven grading， and its porosity is closely related to its particle size component. This paper selected four different particle size groups， a binary mixture of heterogeneous soil particles of different particle sizes was studied， used self-made embedded instrument to investigate the evolution pattern of total settlement and mutual embedded settlement under the different particle size ratios and small particle content of miscellaneous fill by tests. The results indicate that： under binary mixed granular composition， when small particles occupy the body， mutual embedded settlement increases with increase of small particle size， when the content of large and small particles is the same， the mutual embedded settlement tends to decrease first and then increase with increase of the particle size of small particles， when the content of small particles is less， the mutual embedded settlement decreases with increase of particle size; and in the process of particle content change in miscellaneous fill， when the particle size of the small particle is small， mutual embedded settlement decreases with increasing particle content， when the particle size is large， the increase of particle content does not have much effect on the intermixing settlement between the miscellaneous fill and the soft soil.

Keywords： miscellaneous fill soil； soft soil； mutual embedding settlement； particle mixing； foundation settlement

在水系發(fā)達(dá)地區(qū)，雜填土地基中分布有深厚的淤泥軟土層。受到上覆荷載作用，雜填土顆粒與軟土之間會(huì)產(chǎn)生剪切變形，致使軟土擠入雜填土顆粒之間的孔隙中，從而引發(fā)地基沉降。如何分析、預(yù)測(cè)該沉降問(wèn)題，是目前巖土工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

目前，學(xué)者們針對(duì)雜填土地基的研究主要集中在滲流、強(qiáng)度特性及穩(wěn)定性等方面。滲流方面主要是通過(guò)室內(nèi)外試驗(yàn)對(duì)垃圾填埋體中的滲透特性進(jìn)行研究[1-3]，并對(duì)垃圾填埋體中的飽和-非飽和滲流特性進(jìn)行分析[4-5]；強(qiáng)度方面則是利用室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)垃圾土在不同條件下的抗剪強(qiáng)度特性進(jìn)行測(cè)試[6-8]；而在穩(wěn)定性方面，許多學(xué)者通過(guò)理論、模型試驗(yàn)和數(shù)值分析等方法對(duì)影響垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性因素做了大量研究[9-12]。

關(guān)于雜填土地基的沉降機(jī)理，眾多學(xué)者也根據(jù)實(shí)際情況，利用不同方法進(jìn)行了分析。王海英等[13-14]結(jié)合西安—咸陽(yáng)北環(huán)線建筑垃圾路基試驗(yàn)段的沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，建立了三點(diǎn)星野法模型并分析了其在建筑垃圾填埋路基沉降預(yù)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)；徐長(zhǎng)節(jié)等[15]通過(guò)對(duì)建筑垃圾堆山和場(chǎng)區(qū)現(xiàn)有黏性土堆山進(jìn)行仿真模擬，分析了不同填料堆山時(shí)堆載體的位移和地基差異沉降量；Li等[16]通過(guò)一系列室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量對(duì)建筑垃圾填料的長(zhǎng)期變形特性進(jìn)行了研究，并提出Burgers模型用于預(yù)測(cè)建筑垃圾路基的最大沉降；Zhang等[17]確定了建筑垃圾填充路基兩種不同的永久變形響應(yīng)以及各種因素的影響，并提出一種具有合理預(yù)測(cè)精度的路基填料永久變形預(yù)測(cè)模型；Liu等[18]基于Weibull分布概率密度函數(shù)建立了預(yù)測(cè)建筑垃圾道路路堤長(zhǎng)期沉降的計(jì)算模型；Wang等[19]則提出了三分雙曲線組合模型預(yù)測(cè)建筑垃圾的沉降。

綜上，盡管許多學(xué)者針對(duì)雜填土地基的沉降機(jī)理進(jìn)行了研究，但關(guān)于雜填土與軟土互嵌而導(dǎo)致的沉降分析卻很少見(jiàn)。張福海等[20]利用自制的互嵌儀，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證了其互嵌沉降的客觀存在，但就雜填土的顆粒粒徑大小分布特征對(duì)互嵌沉降大小及發(fā)展規(guī)律的影響并未作詳細(xì)闡述。為此，筆者通過(guò)室內(nèi)對(duì)比試驗(yàn)，以不同粒徑比、小顆粒含量雜填土顆粒組成的二元混合物為研究對(duì)象，對(duì)雜填土與軟土互嵌沉降的影響因素進(jìn)行了分析討論。

1 試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)采用自主研制的互嵌試驗(yàn)儀器[20]，主要部件包括容器裝置、加載裝置和采集裝置3部分。容器裝置由傳壓板、容器桶和濾水板組成，其中容器桶分上、下兩部分，上容器為粗顆粒填充區(qū)，下容器為軟土填充區(qū)，上、下容器為圓柱形，直徑均為300 mm，傳壓板位于上容器頂部，濾水板位于下容器底部，底部設(shè)有排水孔。加載裝置采用杠桿加載，由杠桿、手動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)、平衡水泡、砝碼組成，為保證荷載穩(wěn)定施加，在試驗(yàn)過(guò)程中，每隔一段時(shí)間需要通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)平裝置調(diào)平杠桿，以保證精確度。采集裝置包括位移傳感器、孔壓傳感器、壓差傳感器、量管，傳感器另一端連接電腦，自動(dòng)采集試樣的位移量與排水量數(shù)據(jù)。圖1、圖2分別為試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)圖和實(shí)物圖。

1.2 試驗(yàn)土樣

1.2.1 軟土試樣

試樣所用軟土取自南京市秦淮河，其天然狀態(tài)下呈灰褐色，天然含水率高，屬于淤泥質(zhì)土。取土后對(duì)天然土中的貝殼等雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾并烘干土體，待土體干燥后碾碎過(guò)2 mm篩，之后進(jìn)行室內(nèi)常規(guī)試驗(yàn)，測(cè)得該土體的基本物理性質(zhì)，見(jiàn)表1。

表1 軟土基本物理性質(zhì)

Table 1 Basic physical properties of soft soil

1.2.2 雜填土試樣

鑒于雜填土結(jié)構(gòu)成分復(fù)雜，其與軟土互嵌時(shí)關(guān)系會(huì)變得難以掌握，故將其材料及外形簡(jiǎn)化為水泥圓球顆粒，粒徑大小與雜填土顆粒的等效粒徑相對(duì)應(yīng)。

1.3 試驗(yàn)原理

在上覆荷載作用下，雜填土地基下臥軟土擠入雜填土孔隙中，造成互嵌沉降，常規(guī)的分層總和法只能將各層土的沉降進(jìn)行計(jì)算累加，而除雜填土層、軟土層的固結(jié)沉降外，還應(yīng)包括互嵌沉降。試驗(yàn)中，由于雜填土顆粒由水泥球顆粒制成，相較于互嵌沉降，其沉降可忽略不計(jì)，因此，在不考慮雜填土沉降時(shí)，互嵌沉降為總沉降與固結(jié)沉降之差[21]，如式（1）所示。

h_2=h-h_1 （1）

式中：h_2為軟土嵌入雜填土孔隙中的互嵌沉降；h為總沉降；h_1為軟土固結(jié)沉降。

總沉降h可通過(guò)試驗(yàn)中的位移傳感器直接測(cè)出。軟土固結(jié)時(shí)，假設(shè)土顆粒不發(fā)生變形，而軟土變形完全取決于互嵌過(guò)程中的排水量。因此，通過(guò)量管和壓差傳感器可測(cè)得排水量的體積，再由式（2）換算出軟土固結(jié)沉降量。

h_1=V/S （2）

式中：V為量管測(cè)得的排水量；S為容器桶的斷面面積。已知容器桶直徑為300 mm，因此，容器桶的斷面面積S可由式（3）得出。

S=πr^2=706.86×〖10〗^2 mm^2 （3）

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 粒徑選取

從混合土固相粒度分布的角度，依據(jù)試驗(yàn)設(shè)備的要求，雜填土的最大顆粒粒徑取50 mm。而粒徑50 mm顆粒以最密集的方式分布時(shí)，其孔隙能穿過(guò)的最大顆粒粒徑為7.74 mm（見(jiàn)圖3），所以，根據(jù)小顆粒能否被填充進(jìn)該孔隙中，分別選取5、10、30 mm作為小顆粒的粒徑大小，圖4為已經(jīng)制成的雜填土顆粒實(shí)物圖。

1.4.2 小顆粒含量選取

為探討雜填土中小顆粒含量對(duì)雜填土與軟土互嵌沉降的影響，基于主導(dǎo)顆粒骨架的概念，以單一粒徑開(kāi)始，到小顆粒為主導(dǎo)，再到大顆粒為主導(dǎo)的比例為基礎(chǔ)，選取小顆粒含量分別為100%、80%、50%、20%。最終，將3種小顆粒粒徑按照大小顆粒質(zhì)量0：1（小顆粒質(zhì)量占100%）、2：8（大顆粒質(zhì)量占20%，小顆粒質(zhì)量占80%）、5：5（大顆粒質(zhì)量占50%，小顆粒質(zhì)量占50%）、8：2（大顆粒質(zhì)量占80%，小顆粒質(zhì)量占20%）進(jìn)行配比，配比方案與孔隙比如表2所示（表中空白處表示為0）。

1.5 試驗(yàn)步驟

1）軟土配制。試驗(yàn)采用重塑土，由于受試驗(yàn)儀器高度的影響，為防止因軟土含水率過(guò)高使雜填土與軟土互嵌時(shí)雜填土顆粒直接嵌入容器底部導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，故試驗(yàn)土樣均采用0.8W_L（液限）的稠度狀態(tài)進(jìn)行配制。為降低軟土試樣厚度差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，每一次試樣都選用同等質(zhì)量的干土與水，干土與水的質(zhì)量分別為6 500、2 886 g。將水土混合攪拌均勻后密封靜置12 h，使土樣水分分布均勻，之后取少量土樣測(cè)得其含水率為44.4%。

2）軟土層裝樣。檢查儀器、傳感器、排水孔是否正常后，將微微浸濕的土工布鋪至容器底部，并在下容器筒壁周?chē)N上一層濾紙來(lái)增大軟土層的向下的排水速率，同時(shí)減少軟土上部排水帶來(lái)的誤差。向量管內(nèi)加入適量的水，排出排水管內(nèi)的空氣，待量筒內(nèi)水位不變后，關(guān)閉排水閥門(mén)，將軟土填入下容器中。填土?xí)r，應(yīng)將土樣分層填入，并在填土?xí)r進(jìn)行適當(dāng)振搗，以保證土樣厚度均勻。圖5為軟土土樣填充完成之后的效果圖。

3）雜填土層裝樣。軟土裝填完畢后，為減少雜填土顆粒與側(cè)壁間的摩阻力，先在上容器筒壁涂覆一層凡士林，然后填入處理過(guò)的雜填土顆粒。不同粒徑組合的雜填土顆粒需以不同方式進(jìn)行填裝：?jiǎn)我涣綍r(shí)，僅需一層一層均勻填滿即可；不同粒徑組合時(shí)，根據(jù)各粒徑所占百分比，計(jì)算出每層50 mm高度各粒徑顆粒的質(zhì)量，以一層50 mm為單位，將不同粒徑組合的二元混合顆粒均勻填入上容器內(nèi)，如圖6所示。

4）試樣加載。雜填土顆粒放置完成后，放上傳壓板并調(diào)整至水平，安裝位移傳感器，打開(kāi)儀器下方的排水閥，搖動(dòng)轉(zhuǎn)輪對(duì)準(zhǔn)杠桿的加壓端與傳壓板的受力端，直至加壓杠桿水平。將傳感器上的位移與排水量清零后，放置砝碼并開(kāi)始采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)為一次加載試驗(yàn)，試驗(yàn)荷載為50 kPa，由于加載過(guò)程中土層沉降，杠桿會(huì)緩慢地發(fā)生傾斜，因此，在數(shù)據(jù)開(kāi)始記錄后需及時(shí)搖動(dòng)轉(zhuǎn)輪，將加壓杠桿調(diào)整至水平位置，避免造成試驗(yàn)誤差。

2 試驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)雜填土與軟土互嵌試驗(yàn)結(jié)果，得到了不同小顆粒含量下不同粒徑小顆粒的總沉降與互嵌沉降隨時(shí)間變化曲線，如圖7、圖8所示。

由圖7、圖8可見(jiàn)，在不同小顆粒含量下，各粒徑小顆?？偝两蹬c互嵌沉降的發(fā)展規(guī)律具有類(lèi)似特征，即在開(kāi)始加載后的初期階段沉降增加較為迅速，隨后逐漸減緩，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。由此可知，總沉降與互嵌沉降的發(fā)展規(guī)律可劃分為早期的快速沉降階段和快速沉降后的穩(wěn)定階段兩個(gè)部分，而各個(gè)總沉降和互嵌沉降的差異主要來(lái)源于早期的快速沉降階段。

取圖7、圖8中各互嵌試驗(yàn)在穩(wěn)定階段的數(shù)據(jù)作為總沉降與互嵌沉降最終數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，在不同小顆粒含量下，不同粒徑小顆粒的總沉降與互嵌沉降差異較大。小顆粒含量為100%時(shí)，小顆粒粒徑為30、10、5 mm的總沉降分別為14.4、8.3、7.2 mm，相應(yīng)的互嵌沉降分別為11.8、5.4、4.3 mm，可見(jiàn)，小顆粒粒徑為30 mm時(shí)總沉降與互嵌沉降最大，其次為10 mm，而小顆粒粒徑為5 mm最?。划?dāng)小顆粒含量為80%時(shí)，小顆粒粒徑為30、10、5 mm的總沉降分別為16.6、10.2、9.5 mm，對(duì)應(yīng)的互嵌沉降為14.3、7.3、6.5 mm，此時(shí)依然是小顆粒粒徑為30 mm時(shí)總沉降與互嵌沉降最大，10 mm次之，5 mm時(shí)最??；當(dāng)小顆粒含量為50%時(shí)，小顆粒粒徑為30、10、5 mm的總沉降分別為16.6、13.6、15.7 mm，對(duì)應(yīng)的互嵌沉降為13.5、10.5、12.6 mm，此時(shí)，小顆粒粒徑為30 mm的總沉降與互嵌沉降最大，5 mm次之，而粒徑10 mm的總沉降與互嵌沉降最小；在小顆粒含量為20%時(shí)，小顆粒粒徑為30、10、5 mm的總沉降為15.8、17.9、25.2 mm，對(duì)應(yīng)的互嵌沉降為13.1、15.3、22.5 mm，此時(shí)，小顆粒粒徑為5 mm的總沉降與互嵌沉降最大，其次為10 mm，而30 mm時(shí)總沉降與互嵌沉降最小。

2.2 小顆粒粒徑對(duì)互嵌沉降的影響

為研究小顆粒粒徑對(duì)互嵌沉降的影響，將不同小顆粒含量下各粒徑小顆粒的互嵌沉降進(jìn)行對(duì)比分析，如圖9所示。由圖9可見(jiàn)，小顆粒含量為100%、80%時(shí)，兩者隨小顆粒粒徑變化的互嵌沉降趨勢(shì)類(lèi)似，均隨小顆粒粒徑的增大而逐漸增大，且增長(zhǎng)的趨勢(shì)較為穩(wěn)定，但小顆粒占主體時(shí)混合顆粒的互嵌沉降略大于單一粒徑時(shí)，其原因是當(dāng)小顆粒含量占100%時(shí)，顆粒粒徑越大，顆粒與顆粒間的孔隙為越大，此時(shí)軟土更容易嵌入雜填土顆粒中，從而造成更大的互嵌沉降，相反，顆粒粒徑越小，顆粒間排列越緊密，孔隙就越小，使得軟土嵌入雜填土顆?？紫吨凶兊酶永щy，因此，互嵌沉降越小。而小顆粒含量為80%時(shí)，小顆粒含量較多，大顆粒含量較少，其承載力主要由小顆粒構(gòu)成的整體骨架承擔(dān)，因此，互嵌沉降趨勢(shì)與單一粒徑時(shí)相似，但由于大顆粒的加入會(huì)改變大顆粒周?chē)☆w粒的分布方式，造成整體的孔隙率增大，從而導(dǎo)致互嵌沉降略大于單一粒徑時(shí)。

當(dāng)小顆粒含量為50%時(shí)，小顆粒與大顆粒含量相同，此時(shí)小顆粒粒徑對(duì)互嵌沉降的影響作用發(fā)生了改變，互嵌沉降隨著小顆粒粒徑的增大呈先減小后增大的發(fā)展趨勢(shì)，與單一粒徑時(shí)的互嵌沉降趨勢(shì)有所不同，且小顆粒粒徑為5、10 mm時(shí)，與單一粒徑相比，混合顆粒組成的雜填土互嵌沉降都有較大的增長(zhǎng)，而較單一粒徑，30 mm粒徑卻增長(zhǎng)不大。說(shuō)明隨著小顆粒含量的進(jìn)一步增加，大小顆粒的粒徑相差越大，其造成的互嵌沉降就越明顯。原因可能是，當(dāng)大小顆粒含量相同時(shí)，由于大小顆粒粒徑差異較大，小顆粒能夠自由地穿過(guò)大顆粒所組成的孔隙，因此，在受到荷載作用時(shí)，小顆粒與大顆粒之間會(huì)產(chǎn)生相互滑動(dòng)，使得大部分荷載作用由大顆粒所組成的骨架承擔(dān)。小顆粒對(duì)下部擠入軟土的阻礙作用減小，下部軟土能夠更多地?cái)D入雜填土的孔隙中，從而造成互嵌沉降增長(zhǎng)較大。而當(dāng)大小顆粒的粒徑比值較小時(shí)，小顆粒無(wú)法穿過(guò)大顆粒所組成的孔隙，因此，其整體荷載作用由大小顆粒所組成的骨架共同承擔(dān)，而小顆粒含量增加后，雜填土的孔隙比并沒(méi)有發(fā)生太大變化，所以互嵌沉降的增長(zhǎng)便不太明顯。

當(dāng)小顆粒含量為20%時(shí)，互嵌沉降的趨勢(shì)與單一粒徑時(shí)正好相反，互嵌沉降隨著小顆粒粒徑的增大而減小。且小顆粒粒徑為5、10 mm時(shí)，混合顆粒組成的雜填土互嵌沉降增長(zhǎng)幅度更大，尤其是5 mm粒徑。這可能主要是因?yàn)樵谛☆w粒含量較少時(shí)，小顆粒只是零散分布在大顆粒所組成的孔隙中，此時(shí)大顆粒構(gòu)成了整個(gè)土體的骨架并承擔(dān)絕大部分荷載作用，同時(shí)，由于大小顆粒粒徑差異較大，在剛受到荷載作用時(shí)，小顆粒對(duì)下部擠入的軟土幾乎起不到阻擋作用，需要遷移到更遠(yuǎn)的距離與其他小顆粒堆積致密才能形成阻礙，因此使得互嵌沉降增長(zhǎng)的幅度更大。

值得注意的是，在小顆粒含量為50%、20%時(shí)，小顆粒粒徑為5 mm的孔隙比比10、30 mm時(shí)小，但是其互嵌沉降卻比其他粒徑顆?；旌蠒r(shí)大，尤其是小顆粒含量為20%時(shí)。推斷其原因?yàn)椋翰煌?jí)配組成的雜填土顆粒與軟土互嵌時(shí)，其沉降除了與雜填土顆粒的孔隙比有關(guān)，與顆粒之間的排列方式所組成的孔隙結(jié)構(gòu)也有很大關(guān)系。

2.3 小顆粒含量對(duì)互嵌沉降的影響

為研究小顆粒含量對(duì)互嵌沉降的影響，將不同粒徑小顆粒下隨含量變化的互嵌沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，如圖10所示。由圖10可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小顆粒粒徑為5 mm時(shí)，隨著小顆粒含量的增加，互嵌沉降呈先增大后減小的變化規(guī)律，而小顆粒含量為20%～80%的時(shí)，互嵌沉降隨著顆粒含量的增加近似呈線性下降趨勢(shì)，且下降迅速，說(shuō)明此時(shí)顆粒含量對(duì)互嵌沉降的影響較大。

當(dāng)小顆粒粒徑為10 mm時(shí)，互嵌沉降隨著小顆粒含量的增加而減小，當(dāng)小顆粒含量在20%～80%時(shí)，互嵌沉降隨小顆粒含量的增加也近似呈線性下降，但其下降速率相較于5 mm粒徑時(shí)較慢。說(shuō)明此時(shí)顆粒含量仍然會(huì)對(duì)互嵌沉降產(chǎn)生影響，但這種影響已經(jīng)開(kāi)始逐漸減弱。

而當(dāng)小顆粒粒徑為30 mm時(shí)，隨著小顆粒含量的增加，互嵌沉降先下降，但當(dāng)小顆粒含量超過(guò)20%時(shí)，互嵌沉降隨小顆粒含量增加而變化的幅度卻并不明顯，基本上保持在一定范圍之內(nèi)，表明此時(shí)顆粒含量對(duì)互嵌沉降的影響已經(jīng)很小。

綜上所述，粒徑較小的小顆粒與大顆粒組成的二元混合物在雜填土與軟土的互嵌沉降中會(huì)隨著小顆粒含量的增加而減小，此時(shí)受顆粒含量的影響較大；但隨著小顆粒粒徑增大，顆粒含量對(duì)雜填土與軟土互嵌沉降的影響逐漸減弱，并且在接近大顆粒粒徑時(shí)，顆粒含量的變化對(duì)互嵌沉降的影響已經(jīng)微乎其微。這可能主要是由于小顆粒粒徑較大時(shí)，小顆粒無(wú)法穿過(guò)大顆粒所組成的孔隙，使得大顆粒與小顆粒共同組成整體骨架來(lái)承擔(dān)荷載，在受到荷載作用時(shí)，由于大顆粒與小顆粒之間沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)多滑動(dòng)，從而導(dǎo)致互嵌沉降時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)多的變化。

3 結(jié)論

以不同粒徑雜填土顆粒組成的二元混合物為研究對(duì)象，研究了不同小顆粒粒徑、含量對(duì)雜填土與軟土互嵌沉降的影響，得出以下主要結(jié)論：

1）雜填土與軟土發(fā)生互嵌沉降主要分為兩個(gè)階段：快速沉降階段和穩(wěn)定階段，而各個(gè)總沉降和互嵌沉降的差異主要來(lái)源于早期的快速沉降階段。

2）二元混合雜填土顆粒中，當(dāng)小顆粒占主體時(shí)，互嵌沉降隨著小顆粒粒徑的增大而增大，當(dāng)大小顆粒含量相同時(shí)，互嵌沉降隨著小顆粒粒徑的增大呈先減小后增大的趨勢(shì)，當(dāng)小顆粒含量較少時(shí)，互嵌沉降隨著小顆粒粒徑的增大而減小。

3）揭示了小顆粒含量對(duì)互嵌沉降的影響關(guān)系：小顆粒粒徑較小時(shí)，互嵌沉降隨小顆粒含量的增加而減小，受顆粒含量影響較大；但當(dāng)小顆粒粒徑越大且越接近大顆粒粒徑時(shí)，顆粒含量對(duì)雜填土與軟土互嵌沉降的影響卻逐漸減小。

參考文獻(xiàn)

[1] ?詹良通， 徐輝， 蘭吉武， 等. 填埋垃圾滲透特性室內(nèi)外測(cè)試研究[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）， 2014， 48（3）： 478-486.

ZHAN L T， XU H， LAN J W， et al. Field and laboratory study on hydraulic characteristics of MSWs [J]. Journal of Zhejiang University （Engineering Science）， 2014， 48（3）： 478-486. （in Chinese）

[2] ?ZENG G， LIU L， XUE Q， et al. Experimental study of the porosity and permeability of municipal solid waste [J]. Environmental Progress & Sustainable Energy， 2017， 36（6）： 1694-1699.

[3] ?KE H， HU J， XU X B， et al. Evolution of saturated hydraulic conductivity with compression and degradation for municipal solid waste [J]. Waste Management， 2017， 65： 63-74.

[4] ?劉學(xué). 降雨條件下某垃圾填埋場(chǎng)飽和-非飽和滲流場(chǎng)特性研究[D]. 長(zhǎng)沙： 長(zhǎng)沙理工大學(xué)， 2015.

LIU X. Study on saturated and unsaturated seepage field of landfill due to rainfall [D]. Changsha： Changsha University of Science & Technology， 2015. （in Chinese）

[5] ?ANDERSON C， SIVAKUMAR V， BLACK J A. Measurement of permeability using a bench-top centrifuge [J]. Géotechnique， 2015， 65（1）： 12-22.

[6] ?魏于航. 成都市生活垃圾土力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究[D]. 成都： 西華大學(xué)， 2016.

WEI Y H. Study on mechanical properties and constitutive model of municipal solid waste in Chengdu City [D]. Chengdu： Xihua University， 2016. （in Chinese）

[7] ?REDDY K R， HETTIARACHCHI H， PARAKALLA N S， et al. Geotechnical properties of fresh municipal solid waste at Orchard Hills Landfill， USA [J]. Waste Management， 2009， 29（2）： 952-959.

[8] ?BRAY J， ZEKKOS D， KAVAZANJIAN E， et al. Shear strength of municipal solid waste [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering， 2009， 135： 709-722.

[9] ?KHOSHAND A， FATHI A， ZOGHI M， et al. Seismic stability analyses of reinforced tapered landfill cover systems considering seepage forces [J]. Waste Management & Research， 2018， 36（4）： 361-372.

[10] ?YIN Y P， LI B， WANG W P， et al. Mechanism of the December 2015 catastrophic landslide at the Shenzhen landfill and controlling geotechnical risks of urbanization [J]. Engineering， 2016， 2（2）： 230-249.

[11] ?范鑫萍， 黃茂松， 王浩然. 考慮齡期分層的固體廢棄物填埋場(chǎng)邊坡穩(wěn)定分析[J]. 巖土力學(xué)， 2016， 37（6）： 1715-1720.

FAN X P， HUANG M S， WANG H R. Stability analysis of a municipal solid waste slope layered by aging [J]. Rock and Soil Mechanics， 2016， 37（6）： 1715-1720. （in Chinese）

[12] ?WANG K， ZHANG S J， WEI F Q， et al. A case study of the rapid and long runout landslide at Hongao waste disposal site in Shenzhen， China [J]. KSCE Journal of Civil Engineering， 2020， 24（3）： 727-739.

[13] ?王海英， 常肖， 阮祺， 等. 建筑垃圾填埋路基沉降預(yù)測(cè)的三點(diǎn)-星野法[J]. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)， 2017， 14（3）： 473-479.

WANG H Y， CHANG X， RUAN Q， et al. Subsidence prediction of subgrade filled by construction waste based on three point-hoshino algorithm [J]. Journal of Railway Science and Engineering， 2017， 14（3）： 473-479. （in Chinese）

[14] ?王海英， 常肖， 阮祺， 等. 基于三點(diǎn)修正雙曲線法的建筑垃圾填筑路基沉降預(yù)測(cè)[J]. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2017， 37（2）： 1-8.

WANG H Y， CHANG X， RUAN Q， et al. Subsidence prediction of construction waste subgrade filled based on three-point modified hyperbolic method [J]. Journal of Chang'an University （Natural Science Edition）， 2017， 37（2）： 1-8. （in Chinese）

[15] ?徐長(zhǎng)節(jié)， 孫志浩， 王仲謀， 等. 軟土地區(qū)建筑垃圾堆山工程的數(shù)值模擬研究[J]. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 38（4）： 1493-1504.

XU C J， SUN Z H， WANG Z M， et al. Numerical simulation study on artificial hill with construction waste in soft soil area [J]. Chinese Journal of Applied Mechanics， 2021， 38（4）： 1493-1504. （in Chinese）

[16] ?LI Z， YAN S H， LIU L L， et al. Long-term deformation analysis of recycled construction waste subgrade filler [J]. Advances in Civil Engineering， 2019， 2019： 5891759.

[17] ?ZHANG J， ZHANG A， LI J， et al. Gray correlation analysis and prediction on permanent deformation of subgrade filled with construction and demolition materials [J]. Materials， 2019， 12（18）： E3035.

[18] ?LIU L L， LI Z， CAI G J， et al. Performance and prediction of long-term settlement in road embankments constructed with recycled construction and demolition waste [J]. Acta Geotechnica， 2022， 17（9）： 4069-4093.

[19] ?WANG H Y， SHE H， XU J， et al. A three-point hyperbolic combination model for the settlement prediction of subgrade filled with construction and demolition waste [J]. Materials， 2020， 13（8）： E1959.

[20] ?張福海， 陳良， 白巖輝， 等. 雜填土與軟土互嵌變形特性試驗(yàn)法及適用性分析[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào)， 2021， 17（Sup1）： 354-358， 396.

ZHANG F H， CHEN L， BAI Y H， et al. Test method for mutually embedded settlement between fill and soft soil and its applicability [J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering， 2021， 17（Sup1）： 354-358， 396. （in Chinese）

[21] ?ZHANG F H， ZHANG L， ZHOU T B， et al. An experimental study on settlement due to the mutual embedding of miscellaneous fill and soft soil [J]. Advances in Civil Engineering， 2020， 2020： 4819605.

（編輯 ?胡玲）